Minitab各功能操作说明

统计 > 质量工具 > 量具研究 > 量具 R&R 研究（嵌套）（破坏性试验） 数据的要求：对数据进行排列，以使每一行都包含部件名或部件号、操作员以及实测测量值。部件和操作员可以是文本或数字。部件嵌套在操作员中，因为每名操作员都测量唯一的部件。要设置并随机排列工作表，请参阅创建量具 R&R 研究工作表。 注 如果您使用破坏性试验 以把它们当作是同一部件。

，则必须能够假定一批中所有部件的相同程度足够高，以致于可

在下面的示例中，Daryl 的部件号 1 是与 Beth 的部件号 1 完全不同的部件。 部件号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 ...

操作员 Daryl Daryl Daryl Daryl Daryl Daryl Beth Beth Beth ...

测量值 1.48 1.43 1.83 1.83 1.53 1.52 1.38 1.78 1.33 ...

部件号 1 1 2 2 3 3 1 1 2 ...

操作员 Daryl Daryl Daryl Daryl Daryl Daryl Beth Beth Beth ...

测量值 1.48 1.43 1.83 1.83 1.53 1.52 1.38 1.78 1.33 ...

量具 R&R 研究需要平衡设计（每个单元格的观测值个数相同）和仿行。您可以使用 [7] 中介绍的方法估计任何缺失的观测值。

缺失数据：量具 R&R 研究需要平衡设计（每个单元格的观测值个数相同）和仿行来计算方差分量。如果出现缺失数据，则可能需要对缺失观测值进行估计。有关估计的方法，请参见 [7]。估计了缺失观测值后，便可将数据作为平衡设计进行分析。

指定量具公差及量具变异：研究变异：输入要在会话窗口输出的研究变异 数是 6，这是捕获过程测量的 99.73% 所需的标准差个数。

列中使用的倍数。默认倍

过程公差：输入已知公差极差（规格上限 - 规格下限）、规格下限或规格上限。“%公差”列将显示在会话窗口输出底部的表中或变异图的分量中。此列显示每个方差分量 占过程公差的百分比。 输入至少一个规格限

规格下限：只有规格下限时选择此项。输入规格下限的值。 规格上限：只有规格上限时选择此项。输入规格上限的值。

规格上限 - 规格下限：如果既有规格上限又有规格下限，并且不关心计算产品错误分类（将不合格产品归入合格产品一类，或将合格产品归入不合格产品一类）的概率，请选择此项。输入规格限制之间的差值。这也称为“公差极差”。

历史标准差：输入已知的历史标准差。“%过程”列将显示在会话窗口输出底部的表中或变异图的分量中。此列显示每个变异分量占过程标准差的百分比。

显示错误分类的概率：选中此项可根据规格上限、规格下限或两者来计算误分类概率 不显示百分比贡献：选中此项可不显示贡献百分比。 不显示百分比变异：选中此项可不显示百分比研究变异。

。

在单独的图页上绘制图表，每页一张图：选中此项可单独显示每个图形。默认情况下，量具 R&R 研究在一个窗口中形成一个 6 图形的布局。 标题：输入替换图形输出中默认标题的新标题。

概述：量具重复性和再现性研究确定观测到的过程变异中有多少是因测量系统变异

Minitab 可以执行交叉或嵌套量具 R&R 研究。

? 当每个部件由每个操作员多次测量时，请使用量具 R&R 研究（交叉）。

所致。使用

? 当每个部件只由一名操作员测量（如在破坏性试验 中）时，请使用量具 R&R 研究（嵌套）。在破坏性试验中，测量特征在测量过程后与其在开始时不同。撞击试验即是破坏性试验的一个例子。 要帮助建立用于量具 R&R（交叉）或（嵌套）研究的工作表，请使用创建量具 R&R 研究工作表。 评估重复性和再现性

Minitab 提供了两种用于评估重复性和再现性 的方法：X 和 R 法以及方差分析法。X 和 R 法将整体变异分为三种类别：部件间变异、重复性和再现性。方差分析法进一步将再现性划分为其操作员以及操作员与部件交互作用这两个要素。

在某种程度上，方差分析法比 X 和 R 法更准确，因为它考虑了操作员与部件交互作用 [8, 9]。使用量具 R&R 研究（交叉）可以在 X 和 R 法与方差分析法之间进行选择，而量具 R&R 研究（嵌套）只使用方差分析法。

选择交叉或嵌套

如果需要使用破坏性试验 ，则必须能够假定一个批次中所有部件的相同程度高到足以声称其为相同的部件。如果无法做出此假定，则一个批次中部件之间的变异将掩盖测量住系统变异。

如果可以做出此假定，则为破坏性试验选择交叉还是嵌套量具 R&R 研究取决于建立测量过程的方式。如果所有操作员都测量来自每个批次的部件，则使用量具 R&R 研究（交叉）。如果每个批次只由一名操作员测量，则必须使用量具 R&R 研究（嵌套）。实际上，只要操作员测量独特的部件，就属于嵌套设计。 注 如果有属性数据，则可以使用属性量具研究（分析法）来分析过程的偏倚和重复性。 量具重复性 与再现性 研究确定实测过程变异有多少是由于测量系统变异 所致。当每个部件只由一名操作员测量（如在破坏性试验中）时，请使用量具 R&R 研究（嵌套） 。在破坏性试验中，经过测量过程后，测量特征与开始时不同。撞击试验即是破坏性试验的一个例子。 量具 R&R 研究（嵌套）使用方差分析法评估重复性和再现性。方差分析法会再进一步，将再现性划分

为操作员、操作员-部件对比和分量。

如果需要使用破坏性试验，必须能够假定一批中所有部件的相同程度足够高，以致于可以把它们当作是同一部件。如果无法做该假定，则一批中部件之间的变异将掩盖测量系统变异。

如果可以做该假定，那么，是选择交叉量具 R&R 研究还是嵌套量具 R&R 研究进行破坏性试验取决于测量过程的设置方式。如果所有操作员都测量每一批部件，则使用量具 R&R 研究（交叉）。如果每一批只由一名操作员测量，则必须使用量具 R&R 研究（嵌套）。实际上，只要操作员测量唯一的部件，您就需要用嵌套设计。

对话框项

部件号或批号：输入包含部件名/号或批名/号的列。 操作员：输入包含操作员姓名或编号的列（可选）。 测量数据：输入包含实测测量值的列。

示例：在此示例中，三名操作员中的每一名分别将五种不同的部件测量了两次，总共测量了 30 次。每个部件对于

操作员而言都是唯一的；不会有两名操作员测量同一部件。您决定进行量具 R&R 研究（嵌套）以确定您的实测过程变异有多少是由于测量系统变异导致的。

1 打开工作表“嵌套量具研究.MTW”。

2 选择统计 > 质量工具 > 量具研究 > 量具 R&R 研究（嵌套）。 3 在部件号或批号中，输入部件。 4 在操作员中，输入操作员。 5 在测量数据中，输入响应。

6 单击选项。在过程公差下，选择规格上限 - 规格下限，然后输入 10。 7 在每个对话框中单击确定。 会话窗口输出

量具 R&R 研究 - 嵌套方差分析 响应 的量具 R&R（嵌套）

来源 自由

度 SS MS F P

操作

员 2 0.0142 0.00708 0.00385 0.996 部件 (操作员) 12 22.0552 1.83794 1.42549 0.255 重复性 合计 量具 R&R

来源 合计量具 R&R 重复性 再现性 部件间 合计变异 过程公差 = 变 来源 合计量具 R&R 重复

性 再现

性 部件

间 合计变

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